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现场直剪试验

/in-situ shear test/
条目作者于永堂

于永堂

最后更新 2022-01-20
浏览 168
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将同一类型岩土体(或岩土体结构面)的一组试体,在不同的法向荷载作用下,沿预定的剪切面进行剪切,根据库伦表达式确定其抗剪强度参数的原位测试技术。

英文名称
in-situ shear test
所属学科
土木工程

现场直剪试验可用于岩土体本身、岩土体沿软弱结构面和岩体与其他材料接触面的剪切试验,可分为岩土体试体在法向应力作用下沿剪切面剪切破坏的抗剪断试验、岩土体剪断后沿剪切面继续剪切的抗剪试验(摩擦试验)、法向应力为零时岩体剪切的抗切试验。由于现场直剪试验土样受剪面积比室内试验大得多,现场进行试验更符合天然状态,因此得出的结果也更加符合工程的技术要求。现场直接剪切试验的主要成果有3个方面:①通过剪切应力与剪切位移关系曲线确定的比例强度、屈服强度、峰值强度、残余强度等。②通过剪应力与垂直位移关系曲线确定的剪胀强度。③通过法向应力与不同的强度(比例强度、屈服强度、峰值强度、残余强度)曲线,确定的相应的强度参数。

现场直剪试验设备可采用油压剪力仪或涡轮传压剪力仪。设备组成主要包括加荷装置、滚动滑板、测力器、位移量测仪表、反力系统等。现场剪切试验可在试洞、试坑、探槽或大口径钻孔内进行。一般规定:同一组试验体的岩性应基本相同,受力状态应与岩土体在工程中的实际受力状态相近,每组岩体不宜少于5个,剪切面积不得小于0.25平方米,每组土体试验不宜少于3个,剪切面积不宜小于0.3平方米。现场剪切试验的布置方案包括3种:①平推法,剪切荷载平行于剪切面,常用于土体、软弱面(水平和近于水平)的抗剪试验。②斜推法,剪切荷载与剪切面成一定角度,常用于混凝土与岩体的抗剪试验。③楔形体法,常用于倾斜岩体软弱面或岩土体试体制备成矩形或梯形有困难时。试验过程中荷载施加方法应满足3个方面:①法向荷载应尽可能通过剪切面中心,注意保持法向荷载不变,对于高含水量的塑性软弱层,法向荷载应分级施加,以免软弱层挤出。②剪切荷载施加前,应预估最大推力值,施加推力作用线应通过剪切面中心。③按施加剪切荷载速率和控制方法基本可以分为快速法、时间控制法和剪切位移控制法,为使试验尽可能符合工程实际,以剪切位移控制法较为理想。

  • 《工程地质手册》编委会.工程地质手册.4版.北京:中国建筑工业出版社,2007.

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